Дюралевый круг Д16Т: характеристики, сортамент и применение
Дюралевый круг Д16Т — горячепрессованный или холоднотянутый пруток из алюминиевого сплава системы Al–Cu–Mg (дуралюмин), поставленный в термоупрочнённом и естественно состаренном состоянии «Т». Сплав Д16Т соответствует марке 2024 в системе AA и 2А16 по ГОСТ 4784. Ключевое отличие от отожжённого состояния Д16 — максимальная прочность при сохранении достаточной пластичности: временное сопротивление в — 440–490 МПа, предел текучести 0,2 — не менее 290 МПа, относительное удлинение — 8–12 %. Круг Д16Т выпускается по ГОСТ 21488-97 (прессованный) и ГОСТ 13616-97 (тянутый), диаметром от 8 до 300 мм, в мерных, кратных и немерных длинах.
Химический состав и структура
Основа сплава — алюминий с легирующей системой медь–магний–марганец. Медь (3,8–4,9 %) обеспечивает упрочнение при старении за счёт выделения фаз AlCuMg и AlCu. Магний (1,2–1,8 %) повышает прочность и коррозионную стойкость. Марганец (0,3–0,9 %) тормозит рост зерна и повышает жаропрочность. Железо и кремний ограничены (Fe 0,5 %, Si 0,5 %) как примеси, снижающие пластичность. Структура после естественного старения — пересыщенный -твёрдый раствор с дисперсными зонами Гинье–Престона. Именно эта структура даёт сочетание высокой статической прочности и усталостной выносливости, характерное для Д16Т.
Сортамент и геометрические параметры
- Диаметр прессованного круга — 8–300 мм, тянутого — 8–50 мм
- Квалитет точности: обычной точности, повышенной и высокой (тянутый)
- Кривизна прутка — не более 0,5 % длины для тянутого сортамента
- Длина — 1–6 м в мерных отрезках, немерная — до 6 м
- Состояние поставки — Т (естественное старение), без дополнительной термообработки у потребителя
Механические и физические свойства
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 440–490 | 20 C | МПа | ГОСТ 21488-97 |
| Предел текучести 0,2 | 290 | 20 C | МПа | ГОСТ 21488-97 |
| Относительное удлинение | 8–12 | 20 C | % | ГОСТ 21488-97 |
| Твёрдость по Бринеллю | 105–130 | 20 C | HB | ГОСТ 9012 |
| Плотность | 2,78 | 20 C | г/см | — |
| Модуль упругости E | 72 | 20 C | ГПа | — |
| Теплопроводность | 117–130 | 20 C | Вт/(мК) | — |
Технологические особенности обработки
Круг Д16Т хорошо обрабатывается резанием на токарных и фрезерных станках с ЧПУ — стружка ломкая, чистота поверхности достигает Ra 1,6–3,2 мкм. Для сварки плавлением сплав ограниченно пригоден: в зоне термического влияния образуются горячие трещины, поэтому соединения выполняют заклёпками, болтами или контактной сваркой. Полимеризация и анодирование возможны, но требуют специальных электролитов из-за высокого содержания меди. Гибочные операции выполняют в нагретом состоянии (200–250 C) либо с минимальным радиусом гиба не менее 3–4 диаметров.
Области применения
- Силовые элементы авиационных конструкций: лонжероны, нервюры, стрингеры, шпангоуты
- Детали транспортного машиностроения: рычаги, тяги, кронштейны подвески
- Оснастка и приспособления: кондукторы, шаблоны, зажимные элементы
- Токопроводящие шины и токосъёмники в электротехническом оборудовании
- Высоконагруженные крепёжные изделия: болты, шпильки, заклёпки
- Детали нефтегазового оборудования, работающие при температурах до 120 C
Вопросы и ответы
Чем Д16Т отличается от Д16?
Индекс «Т» обозначает термоупрочнённое и естественно состаренное состояние. Отожжённый Д16 имеет в около 250 МПа, тогда как Д16Т — 440–490 МПа. Прочность выше почти вдвое при снижении пластичности.
При какой температуре эксплуатируется круг Д16Т?
Рабочий диапазон — от –60 C до +120 C. При нагреве выше 150 C начинается перестаривание и разупрочнение, поэтому для горячих узлов сплав не применяют.
Можно ли сваривать Д16Т?
Сварка плавлением не рекомендуется из-за склонности к горячим трещинам. Соединения выполняют заклёпками, болтами или точечной контактной сваркой. Для сварных конструкций применяют сплавы АМг или 1420.
Как хранить круг Д16Т?
В сухих отапливаемых помещениях при влажности до 70 %, без контакта с медью, сталью и щелочами. Торцы защищают смазкой. При хранении во влажной среде возможна межкристаллитная коррозия.
